JP2593882B2 - エネルギー補給用スポーツ飲料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパラチノースを糖質として使用するエネルギ
ー補給を目的としたスポーツ用飲料に関するものであ
る。さらに詳しくはパラチノースをエネルギー補給用の
糖質として使用することにより、運動時に摂取しても血
中インスリン濃度に影響を与えないので、脂肪代謝系に
よるエネルギー供給を阻害することなく、持続的に糖質
エネルギー源を供給出来るスポーツ飲料を提供するもの
である。

〔従来技術〕

スポーツではスタミナが根本となるが運動による筋肉
疲労はエネルギー生産の源となる筋肉及び肝臓中のグリ
コーゲンが消費され、一定限界に達したときに起る。ス
タミナを維持し疲労を軽減する為に運動の途中にエネル
ギー源となるグルコースやスクロース等を摂取すること
は筋肉中のグリコーゲン消費を節約し、血糖レベルの低
下を遅らせたりグリコーゲン補給をするのに有効であ
り、長時間を要する持久的な運動では普通に行われてい
る。しかしながら運動中や運動前にグルコースやスクロ
ースを多量に摂取すると血糖値を急激に上昇させ、イン
スリン誘発を促進させる。その結果インスリンの作用に
より運動中に血糖値が低下し又同時に脂肪酸エネルギー
代謝も阻害されるのでかえつて疲労を速めることになり
逆効果となる。

最近、数多くのスポーツ飲料が開発され出廻つている
が、これらのものは主に糖質としてグルコース、スクロ
ースを使用し糖質の濃度を５〜６％の比較的低濃度に抑
え他にビタミン類、ミネラル類を配合しクエン酸乳酸等
の有機酸を加えpH3.5前後にし浸透圧を体液と同等レベ
ルに調整してあるのが特徴であり、運動により失われた
水分を補給することを主目的としており、カロリー値は
差程大きくない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

筋肉をはじめ全身の細胞にはエネルギーであるアデノ
シン・三リン酸（ATP）を生産するための二つのエネル
ギー代謝系が備つている。酸素を必要としない解糖的代
謝と酸素を必要とする酸化的代謝系であり、前者はエネ
ルギー源としてグリコーゲングルコースが使われ代謝に
際し酸素を必要としないので例えば短距離走などの急激
な運動に要するエネルギー供給に使われるが、一方では
乳酸を生成しこれがATP生産を阻害するので持続性がな
い。酸化的代謝系はグリコーゲン、グルコースの他に脂
肪酸を利用し、効率的にエネルギー生産を行い、持久的
な運動のエネルギー供給に使われる。人体のグリコーゲ
ン貯蔵量は一般的に肝臓に300Kcal、筋肉全体に1500Kca
lしか貯蔵されていないが、脂肪はスリムな運動選手で
も体重の５％位あり相当量のエネルギーが脂肪として貯
蔵されている。人間では筋肉のグリコーゲン含量が筋肉
1kg当り3-5gまでに低下するとそれ以上運動を継続出来
なくなり疲労状態になる。

従つて長時間を要する持久的運動では途中でグリコー
ゲン貯蔵が底をつく事態が起る。この様なときにエネル
ギー源としてスクロースやグルコースを補給することが
考えられるが、これらを多量に摂取した場合、血糖値が
上昇し、インスリン発生を促進して、脂肪分解を阻害
し、血中脂肪酸レベルを急速に低下させるので、体脂肪
を利用する脂肪酸エネルギー代謝が低下し、逆にグリー
コーゲン、グルコースによるエネルギー代謝が活発化し
疲労を速めることになる。従つて現在、出廻つているス
ポーツ飲料の類いのもので、比較的グルコース質の糖分
含有量の多いものを運動直前や運動中に摂取することは
エネルギー代謝上、好ましくない。本発明者等はパラチ
ノースがグルコースやスクロースと同様にグリコーゲン
の良い基質でありこれらに比較してゆつくり消化吸収さ
れるので血糖値の上昇が緩やかであり、インスリンの分
泌がわずかである為、体脂肪分解を阻害しないことを見
出しエネルギー補給を目的とするパラチノースを使用し
た高濃度糖質のスポーツ用飲料を発明するに至つた。

〔解決手段〕

本発明に使用するパラチノース（palatinose）は別名
イソマルツロース（isomaltulose）とも云い、構造的に
はグルコースがフラクトースにα−1,6グルコシル結合
した二糖である。パラチノースの結晶は一水和物で融点
は123-124℃、比旋光度▲〔α〕²⁰ _D▼は＋97.2°フエー
リング溶液還元力はグルコースの52％、水100gに対する
溶解度は20℃で38.4g40℃で78.2g、60℃で174.9gであ
る。水溶液の甘味の質は良く、甘味度はスクロースの約
42％である。パラチノースは蜂蜜や甘蔗汁中等に見出さ
れる他、細菌や酵母のαグルコシダーゼがスクロースに
作用して生ずる転移生産物の中に存在する。プロタミノ
バクター・ルプラン（Protaminobacter rubrum）やセラ
チア・プリムチカ（Serratia Plymuthica）などの細菌
のαグルコシダーゼはスクロースの大部分をパラチノー
スに変換する。パラチノースの工業的生産方法は特公昭
58-36959号に示されている。パラチノースは小腸粘膜に
存在する酵素イソマルターゼによつて加水分解され消化
吸収される。しかしスクロースよりも消化吸収の速度が
遅く、食後の血糖値があまり変動せず、インスリンの分
泌量も少ない。パラチノースとスクロースの摂取後の血
糖とインスリン濃度の変化を第１図に示す。

インスリン分泌が少ないので酸化的代謝系のエネルギ
ー源となる体脂肪組織からの脂肪酸放出は阻害されずし
かもグルコースやスクロースと違い安定的、継続的にエ
ネルギー源が供給されるので長時間を要する持久的運動
を行う際にエネルギー補給の為にパラチノースを含有す
る飲料を摂取することによりスタミナを維持することが
出来る。一般にマラソン等の長時間を要する持久的運動
では200〜400Kcalを途中で補給するが、この様な場合、
必要カロリーをインスリン分泌刺激性のスクロース等で
一度で摂取しようとすると色々と問題があるが、パラチ
ノースを使用することにより高濃度のエネルギー補給用
のスポーツ飲料が提供出来る。パラチノースは甘味がス
クロースの42％であり高濃度にしてもサツパリした甘味
であり摂取し易い。本発明が提供するパラチノースを主
たる糖質として使用するエネルギー補給を目的としたス
ポーツ飲料は、パラチノースを15〜30％含有する液体飲
料又は高濃度飲料を調合出来るパラチノース含量が65〜
95％（w/w）の粉末飲料であり、必要であればパラチノ
ース以外の他の糖質、ミネラル、有機酸、ビタミン、香
料等を配合してもよい。

〔発明の効果〕

試験例１ ラツトを使つた実験により運動前にパラチノースを摂
取した場合の血清中の血糖値、インスリン、遊離脂肪
酸、肝臓及びひらめ筋のグリコーゲンについてスクロー
ス摂取との比較試験結果を示す。

（試験方法） 試験は生後５週目の体重70〜100gのJCLスプラーグダ
ウレイ系の雌ラツト45匹を使つて実施した。ラツトは２
週間、前飼育し、飼育期間中は５匹づつケージに入れ７
時〜19時の間は明所下に置き給餌は毎日８時〜８時30分
及び18時〜18時30分の間、一日２回とし水は自由に与え
た。前飼育期間中、一週間のうち６日間、一日30分間の
水泳トレーニングを実施した。トレーニングを終了した
試験時のラツトの体重は146±29であつた。試験は朝食
後10時間何も与えずにおいたラツトに体重1kg当り4gの
割合でパラチノース及びスクロースを水溶液としたもの
を2.5ml経口投与し、投与１時間後からトレーニングを
開始した。トレーニングは水泳を１時間継続した。ラツ
トはパラチノース、スクロースを投与時に５匹を、トレ
ーニング開始時、終了時及びトレーニング終了１時間後
にパラチノース及びスクロース投与群各５匹づつを屠殺
し血清中のグルコース、インスリン遊離脂肪酸及び肝臓
とみらめ筋のグリコーゲンを測定した。

（試験結果） パラチノース投与群では血糖値は投与してからトレー
ニング中にかけてやゝ上昇したものゝ、試験中あまり変
化しなかつたのに対しスクロース投与群では投与後急激
に上昇した後トレーニング終了時はパラチノース投与群
の血糖値より低い値を示した。インスリン濃度について
もパラチノース投与群ではほとんど変化がみられなかつ
たのに対しスクロース投与群ではトレーニング開始時に
は高い値を示した。遊離脂肪酸濃度はパラチノース投与
群ではトレーニング開始と共に徐々に増加したのに対し
スクロース投与群では投与直後に低下を示しトレーニン
グ中は低い値で推移し試験終了時にパラチノース投与群
とほぼ同じレベルになつた。肝臓中のグリコーゲンは投
与後トレーニング開始時まではスクロース、パラチノー
ス投与群ともやゝ増加しトレーニング開始後は急激に減
少したがパラチノース群に比較しスクロース群の減少が
大きく、又トレーニング終了後のグリコーゲンの回復も
パラチノース群が速かつたヒラメ筋のグリコーゲンにつ
いても同様の傾向であつた。

以上の結果はスクロース投与群では投与後一時的に血
糖値が急激に上昇しインスリン発生を促進する結果イン
スリンの作用により体脂肪分解が抑制される為に血中の
遊離脂肪酸濃度が低下することを示している。パラチノ
ース投与群では血糖値は安定的に維持され脂肪酸による
エネルギー代謝系も阻害されない。肝臓及びヒラメ筋の
グリコーゲンはトレーニングにより急激に消費される
が、スクロース群では脂肪酸によるエネルギー補給が阻
害されている為にグリコーゲンの消費がそれだけ大きい
ことを示している。以上の結果はパラチノースは摂取し
てもホルモンのバランスへの影響はほとんど無く平常状
態を維持したまゝエネルギー補給が可能であり、又持続
的に消化吸収が行われるので継続的に糖の補給が行わ
れ、脂肪酸代謝系のエネルギー補給とあわせグリコーゲ
ンの消費を軽減させるので運動時のスタミナ維持、増強
の為に適した糖質であることを意味しており、運動前に
パラチノースを適当量含有した飲料を摂取することは有
効である。マラソン等の長時間を要する持久的運動では
途中で200〜400Kcalのエネルギー補給が必要とされる
が、スタート前や途中に実施例に示す高濃度パラチノー
ス飲料又は粉末飲料を必要カロリー量に応じ摂取するこ
とによりスタミナを維持出来る。

試験例２ エネルギー補給用高濃度パラチノース飲料の負荷テス
トとしてパラチノース25％（w/v）水溶液300mlを年令22
才〜52才の男、女20名に摂取させ、摂取後直ちにテニス
を２時間連続してプレーさせた。運動中、及び運動後の
被験者の体調を調べたが下痢やその他異状を示した者は
見られなかつた。

パラチノースは摂取しても血中インスリン濃度に影響
を与えず、又甘味がスクロースの42％程度の低甘味であ
る為、エネルギー補給用の高濃度パラチノース飲料はサ
ツパリした味で飲み易い。近年健康志向が強まり早朝マ
ラソン、ジヨギング等を食事前の空腹時に行う人々が見
られるが、朝食前は血糖値が最も低い時でありこの状態
で運動した場合のエネルギー代謝系は脂肪酸を利用する
酸化的代謝が中心であり、血中の遊離脂肪酸は高濃度に
維持される。この状態が長時間維持されることは狭心症
等への影響が考えられ健康管理上好ましいとは云えな
い。この様な場合、運動開始前にパラチノースを使用し
た飲料を摂取することによりインスリン濃度に影響を与
えることなく血糖値を一定レベルに維持し、血中の遊離
脂肪酸を過度に高めることもなく、健康上好ましい状態
で運動することが出来るので本スポーツ飲料をこの様な
目的が使用してもよい。

以下本発明に係るエネルギー補給用スポーツ飲料の配
合実施例を示す。

実施例１ 缶入スポーツ飲料（250ml入） 溶液100g中 パラチノース 20％ ナトリウム 微量 カリウム 〃 ビタミンＣ 〃 香料 〃 実施例２ 250ml入り缶入飲料 パラチノース 39.5 g ビタミンＣ 75mg ビタミンB₁塩酸塩 5mg クエン酸ソーダ 255mg 塩化マグネシウム 30mg 乳酸カルシウム 30mg 無水クエン酸 360mg 香料 30mg 水 225 g 実施例３ 250ml入り缶入飲料 パラチノース 79 g ビタミンＣ 75mg ビタミンB₁塩酸塩 5mg クエン酸ソーダ 255mg 塩化マグネシウム 30mg 乳酸カルシウム 60mg 無水クエン酸 1 g 香料 200mg 水 210 g 実施例４ 粉末飲料 パラチノース 85.7％ 粉末果汁 9.0 無水クエン酸 3.0 クエン酸ソーダ 0.4 Ｌ−アスコルビン 0.5 アスコルビン酸ソーダ 0.3 香料 1.0 リボフラビン（10％含有） 0.1 上記粉末50〜60gを150〜200mlの水に溶解し飲用に供す
る。

実施例５ 粉末飲料 パラチノース 68.8％ 果糖 17.5 粉末果汁 9.0 無水クエン酸 2.0 リンゴ酸 0.2 Ｌ−アスコルビン酸 0.5 アスコルビン酸ソーダ 0.5 香料 1.0 β−カロチン（１％含有） 0.5 上記粉末60gを150〜200mlの水に溶解し飲用に供する。

【図面の簡単な説明】

第１図はパラチノースまたはスクロースの経口投与後の
血糖とインスリン濃度の変化を示すグラフである。 第２〜６図は運動開始１時間前にパラチノース又はスク
ロースを投与したラツトの各測定値をグラフで示したも
のであり、第２図は血糖値（mg/dl）、第３図は血清中
のインスリン濃度（μu/ml）、第４図は血清中の遊離脂
肪酸濃度（μeq/l）、第５図は肝臓のグリーコーゲン量
（mg/g湿重量）、第６図はヒラメ筋のグリコーゲン量
（mg/g湿重量）を縦軸に示し横軸は経過時間を示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パラチノースを主たる糖質として含有する
   エネルギー補給用スポーツ飲料。
2. 【請求項２】パラチノース含有量が15〜30％（w/v）の
   液体である特許請求の範囲第１項記載のスポーツ飲料。
3. 【請求項３】パラチノース含有量が65〜95％（w/w）の
   粉末である特許請求の範囲第１項記載のスポーツ飲料。